L'azione si svolge nell'Inghilterra vittoriana nell'ultimo quarto del XIX secolo. Il detective dilettante di 27 anni Sherlock Holmes diventa spettatore di un crimine insieme al dottor John Watson, un medico militare appena tornato dalla guerra in Afghanistan. Durante le indagini, Watson, non avendo ancora un appartamento a Londra, si stabilisce con Holmes nella "mezza pensione" della signora Hudson, e poi prende parte agli affari del suo nuovo amico. Watson dà lezioni di boxe a Holmes. Inoltre, è un eccellente tiratore scelto. Considerando Holmes un genio, il dottore decide di raccontare al mondo intero il suo talento e i misteri che ha svelato nei suoi racconti, dove spesso abbellisce gli eventi (“la storia vera” di cui la serie presenta). A Watson viene insegnato ad abbellire gli eventi dal caporedattore del Morning Chronicle.
